JP4304504B2 - 最適化されたトラッキング方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＤＶＤ−ＲＡＭフォーマット又は同様の特性を有するフォーマットで、しばしば光ディスクとも呼ばれる光学記録媒体からの読み取り及び光学記録媒体への書き込みの際の、トラックエラーオフセットの設定に関する。

本発明は、光学スキャナをできるだけ正確に前もって刻印されたトラック（ランド／グルーブ）の中心上に保持する目的で、トラックエラーオフセットを設定する基準を記載する。

一般に、「プッシュプル」及び「差動プッシュプル」方法は、書き換え可能メディアのトラックエラー信号を生成するのに利用される。これらの方法は、通常正弦エラー信号を生成し、それはトラックの中心に対して対称であり、電気的及び光学的影響の結果としてオフセットに取り囲まれる。この信号は、通常トラックの中心に対して対称であるので、前記オフセットは、ゼロ付近の上部エンベロープ及び下部エンベロープを電気的に対称にすることにより補正され、閉ループトラック制御を考えると、それによりスキャナがトラックの中心上に正確に保持される。しかし、トラックエラー信号が、読み取り光点の非対称的な配光によって、トラックの中心に対して非対称となる場合には、これはもはや適用できない。これは、例えばレーザーチップが、必要な交差の範囲内においてハウジング内で傾くときに容易に発生する。書き換え可能なディスクは、光学システムの高性能を前提としているので、比較的短い焦点距離のコリメータを使用することが必要である。これは、光軸からのこうした偏差が、ビーム像において、長い焦点距離を読み取るスキャナの場合よりも大きい非対称をもたらすという効果を有する。その場合、以前から既知の解決策では、トラックエラーオフセットを正確に補正する可能性は提供できない。

本発明の目的は、最適化されたトラッキング方法及びそれに対応する装置を明確にすることである。

連続した高密度部分に配置される情報マーク及び非常に低い密度での特性の基本的変化を有する光学記録媒体のトラックに沿って光学スキャナが最適化されたトラッキングを行う本発明による方法は、例えば、プッシュプル方法又は３ビーム方法といった既知のトラッキング方法に従ってトラックエラー信号を形成し、トラックの特性の基本的変化の発生を検知し、特性の基本的変化の発生前後のトラックエラー信号の値の比較からオフセット値を形成し、及び最適化されたトラックエラー信号を形成するために、前記オフセット値をトラックエラー信号上に重ね合わせることから成る。前述の工程は、連続して、つまり走査動作の間中繰り返され、それは動作中に可能的に変化するオフセット値に絶えず適合するという利点を有する。同様に、具体的な所定の値が目標に達しなくなるまでその工程だけを繰り返すことが利点である。これは、作業工程を節約するという利点を有し、オフセット値が動作中に変化しない又はほんのわずか変化する場合に十分である。本方法の工程は、好ましくは、時々、例えば２分ごと又は光学記録媒体の３００回転ごとに繰り返される。同様に、最低値に又は別の基準に達しないことを考慮に入れないで、所定数の繰り返しの間に一度だけ工程を実行することも本発明の範囲内である。トラック上の連続した高密度部分に配置された情報マークは、しばしばピットとも呼ばれ、トラックに対して凸部又は凹部を、トラックに対してより明るい場所又は暗い場所を、特定の方向に磁化されたトラックの領域、又は同様の既知のマークを構成する。情報マークより著しく低い密度で起きるトラックの特性の基本的変化の例は、凸部として形成されるトラックから凹部として形成されるトラックへの移行、いわゆるグルーブ／ランド移行であり、明るいトラックから暗いトラックへの移行、磁気によって前もって刻印されたトラックから磁気によって前もって刻印されていないトラック又は別に前もって刻印されたトラックへの移行、又は同様の検知可能な移行である。本発明によると、こうした移行は検知され、トラックエラー信号に対するオフセット値が、移行前後のトラックエラー信号の比較から生成される。オープントラック制御ループを考えると、特性が変化する前後に存在するトラックエラー信号の値は、この場合、例えば差を形成することにより比較される。クローズド制御ループを考えると、それは特性変化の後すぐに発生するトラックエラー信号のピーク値又は特性変化後の所定の時間間隔に存在するトラックエラー信号値を使用することで十分である。最も単純な場合、形成されたオフセット値は、トラック制御ループのトラックエラー信号に付加して与えられる。

トラックの特性の基本的変化の発生の検知は、好ましくは、ヘッダー領域の検知によりもたらされる。これは、特性の基本的変化が、多くの型の光学記録媒体の、しばしばプリピット領域とも呼ばれるヘッダー領域の配置に伴って起こるという事実を活用する。こうしたヘッダー領域は、識別するのに特に単純であり、対応する検知機能が、多くの場合、対応する装置にとにかく提供される。それによって対応する独立した検知ユニットがなしで済まされる。従って、その装置に対する経費が削減される。

本発明は、たとえ異なる方法がトラック制御ループの実際のトラッキングに使用されても、プッシュプル方法、３ビーム方法及び差動プッシュプル方法といったトラッキング方法の１つを用いて形成されるトラックエラー信号を提供する。上述のトラッキング方法のトラックエラー信号は、特にオフセットを決定することに適する。１つ又は複数の外側の走査ビームの信号は、好ましくは差動プッシュプル方法で使用される。

この代替案として、本発明によると、スキャナのトラックオフセットにより損なわれた別の信号が、オフセット値を形成するために利用される。例示として、これに適合するものは、高周波数プッシュプル信号であり、それはトラックの情報マークによる影響を受け、トラックの特性の基本的変化が発生したときの検知可能な変化に遭遇する。他の適した信号もまた、好ましくは、この場合に使用される。トラックエラーオフセットを検知するトラックエラー信号の代わりに別の信号を使用することにより、この信号が干渉影響から自由であり、従ってオフセット値の更に最適化された形成を可能にするという利点を有する。

本発明による装置は、トラック制御ループ、トラック特性変化検知器及びオフセット値検知器を有し、オフセット値検知器は、トラック特性変化検知器により出力された信号に左右される方法で、トラック制御ループのトラックエラー信号からオフセット値を生成し、前記オフセット値をトラック制御ループに与える。

本発明は、ディスク、つまり光学記録媒体上の光点において非対称な配光である場合でさえ、正しいトラックエラーオフセットの最適化された設定を提供する。さらに、すべてのトラックエラーオフセットが、他の電気的及び光学的原因に起因するものであっても、正確に補正されうる。

本発明は、好ましい例示的な実施形態に基づいて以下に図示される。

図１は、例えばＤＶＤ−ＲＡＭの場合に起きるような異なる特性を有する光学記録媒体の３つの隣接するトラックの中央領域を例示として示している。この場合、ＤＶＤ−ＲＡＭに存在するプリピットすなわちヘッダー領域は、単純化のためにここには示されていない。凹部として形成されるトラック１Ｇは、斜線で示され、一方凸部として形成されるトラック１Ｌは斜線なしで示される。オフセットによりもたらされ、トラック制御により設定され、及びオフセットにより取り囲まれるトラックの中心２、２´は、左手領域に示され、トラック１Ｌ、１Ｇは、右手領域に高密度の間隔を強調して示されている。情報マーク３は、例示として示されており、更なる情報マークの説明図は、図面を単純化するためになしで済まされている。図１の中央左手領域の左側及び右側では、トラックの中心４からの対応する偏差に対応するトラックエラー信号ＴＥが、トラックに対して横切って描かれている。前記トラックエラー信号は、オフセット２に対応する値１２について対称である輪郭を有し、一方でそれがトラックの中心４に対応する線１４に対して移動していることがわかる。同じことが、相応して、中央領域に示されるトラックエラー信号曲線１０´に適用され、この曲線の場合、中心の値１２´が線１４に対して別の方向に移動している。

図は、トラック１Ｌ、１Ｇを対角線上に交差する走査ビームを破線で示している。図１の下部領域は、ランドトラック１Ｌからグルーブトラック１Ｇへの移行の際の極性変化を考慮に入れずに発生するオープントラック制御ループの対応するトラックエラー信号ＴＥ、及び対応する極性切り替えを考慮したトラックエラー信号ＴＥ´を明確にしている。後者は、トラック１Ｇからトラック１Ｌへの移行の後に信号ＴＥを反転させることにより生じ、逆もまた同様である。トラックの中心に対応する線１４が、トラックエラー信号ＴＥ、ＴＥ´の算術平均に対応しないことがはっきりと見てとれる。この結果は、線１４に対応する算術平均が、トラックエラーオフセットを設定するのに使用される場合、トラックの中心４は追随されず、むしろ線２、２´がそれに対するオフセットにある程度追随されるということである。図１の上部領域は、クローズドトラック制御ループの場合のトラックエラー信号ＴＥＣＬを示している。トラック制御ループは、トラックエラー信号ＴＥＣＬに値０を与える特性を有する。信号ＴＥＣＬのジャンプは、グルーブトラック１Ｇからランドトラック１Ｌへ又はランドトラック１Ｌからグルーブトラック１Ｇへの変化の際にのみ発生する。信号ＴＥＣＬにおけるこのジャンプは、検知ウィンドウパルスＤＷＰを用いて検知され、例えばトラックオフセット値の補正のために積分器により使用される。対応するトラックオフセット値ＴＯは、図１のまさに頭部に示されている。それは左手側において０で始まり、信号ＤＷＰのパルスごとに及び信号ＴＥＣＬの相応して関連するジャンプで変更される。

ＤＶＤ−ＲＡＭ標準の具体的な特性の１つは、データ記録のためにグルーブトラック１Ｇ及びランドトラック１Ｌの両方を利用することである。２つの独立したらせん状のデータを有しないために、今後ディスクと呼ばれる光学記録媒体は、回転及びトラック毎に、グルーブトラック１Ｇがランドトラック１Ｌへの移行を経る場所を有し、逆もまた同様である。こうした移行にわたって、継続的にディスクからの読み取り及びディスクへの書き込みをする過程で、トラック制御の極性が前記移行の際に切り替えられねばならない。いかなる恣意的な理由でも、トラックエラー信号ＴＥのオフセットＴＯが、トラックの中心に対して走査光点が対称を保持する様に設定されない場合には、移行時の極性切り替えにより、光点がトラックの中心４の別の側へ、トラックエラーＴＥの２倍の強さで引っ張られるという結果を有する。これは、トラックエラー信号ＴＥＣＬ上の重大な偏位と結びつく。ランド−グルーブ移行又はグルーブ−ランド移行でのこの偏位の発生は、最適なトラックエラー信号オフセットＴＯを設定するための基準として利用される。ＤＶＤ−ＲＡＭフォーマットに従って、この移行がヘッダープリピット（ここでは図示されず）を使用して検知され、及びこの移行がとにかくトラック制御装置の極性の正しい切り替えのために行われるので、デジタルＤＳＰに基づく制御装置が、ランド−グルーブ移行又はグルーブ−ランド移行直後に発生するトラックエラー信号の値とランド−グルーブ移行又はグルーブ−ランド移行直前に発生する値を比較すること、及びトラックエラーオフセットＴＯの最適な設定のための基準としてその差異の消失分を利用することが可能である。

本発明の重大な利点は、記述された基準の普遍性にある。可能な又は必要なトラックエラーオフセットＴＯの原因に関係なく、その基準はオフセットＴＯの最適値を設定するために、及び従って光学スキャナをトラックの中心４上に保持するために用いられる。これは、主としてトラックエラー信号ＴＥを生成するプッシュプル方法に関連して重要である、というのは、この方法は、光学システムの調整にかなりの程度依存するオフセットを有するからである。従って、光構造の温度に影響されたわずかな移動さえ、トラックエラー信号に極度の影響を及ぼす。上述された基準は、このことに関係なく用いられる。

本発明の１つの変形は、その基準を測定する低周波数のプッシュプル信号以外の異なる信号を利用することにある。ここで有利なことは、システムの中で読み取りチャネル２として存在する高周波数のプッシュプル信号である。差動プッシュプル方法の場合に測定される外部のプッシュプル信号もまた、測定のために利用される。検知器の径方向の位置を明確にする任意の信号が、それに対応して測定されうる。

図２は、本発明による装置の概略的な図を示している。光学記録媒体５はビーム６により走査され、ビーム６は、集束レンズ７により光検知器９上の光点８に向けられる。光検知器９は、４つの象限Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有し、その出力信号は加算器及び減算器により組み合わせられ、それぞれトラックエラー信号ＰＰＴＥ及びデータ信号ＨＦを形成する。オフセットＴＯは、さらなる加算器でトラックエラー信号ＰＰＴＥに刻印され、その結果が極性切り替えスイッチＰＳに与えられる。その出力信号はトラック制御装置１５の入力信号であり、トラック制御装置１５は、既知の方法でのトラック制御のために対物レンズ７上で動作する。

さらに当該装置は、トラック特性変化検知器１６、１７を有する。後者は、ＤＶＤ−ＲＡＭディスクに存在するヘッダー領域の発生を検知するヘッダー領域検知器１６と、ランドトラック１Ｌからグルーブトラック１Ｇへの又はグルーブトラック１Ｇからランドトラック１Ｌへの移行のタイプを検知するトラックタイプ検知器１７を含み、対応する信号を制御装置１８に出力する。後者は、極性切り替えスイッチＰＳの切り替えを始める。さらに、トラックタイプ検知器１７により出力される信号がタイミング回路１９を始動させ、それは所定の基準に従い一時的なオフセット方法で、パルスＤＷＰをサンプル及び保持要素２０に出力し、そのサンプル及び保持要素は、図１の信号ＴＥＣＬのピークに対応するトラックエラー信号ＰＰＴＥの現在の値を保存する。この値は、オフセット発生器ステージ２１に与えられ、オフセット発生器ステージ２１は、例えば増幅器又は積分器として形成される。オフセット発生器ステージは、オフセット値ＴＯを出力する。

トラックエラー信号ＰＰＴＥの代替案として、データ信号もまたヘッダー領域検知器１６に与えられる。ヘッダー領域の識別は、この信号からも便宜上可能である。これは、点線で示される。言うまでもなく、ＤＶＤ−ＲＡＭに基づいて記述された例示的な実施形態は、本発明の可能で有利な明細の１つだけを示したものである。

光学記録媒体のグルーブ／ランド移行及び関連する信号ダイアグラムを示している。 本発明による装置の概略的な図を示している。

符号の説明

１Ｇ グルーブトラック
１Ｌ ランドトラック
２、２´ トラックの中心
３ 情報マーク
４ トラックの中心
５ 光学記録媒体
６ ビーム
７ 集束レンズ
８ 光点
９ 光検知器
１０ トラックエラー信号曲線
１２ 値
１２´ 中心の値
１４ 線
１５ トラック制御装置
１６ ヘッダー領域検知器
１７ トラックタイプ検知器
１８ 制御装置
１９ タイミング回路
２０ サンプル及び保持要素
２１ オフセット発生器ステージ
ＴＥ トラックエラー信号
ＴＥＣＬ 閉トラック制御ループの場合のトラックエラー信号
ＤＷＰ 検知ウィンドウパルス
ＰＰＴＥ トラックエラー信号
ＨＦ データ信号
ＴＯ オフセット
ＰＳ 極性切り替えスイッチ

Claims (5)

1. 光学記録媒体のトラックに沿って、光学スキャナの最適化されたトラッキングを行う方法であって、
   該トラックは、高密度に連続して配置された情報マークと、極めて低密度な基本的特性の変化を有しており、
   トラックエラー信号を形成するステップと、
   トラックの基本的特性の変化の発生を検知するステップと、
   前記基本的特性の変化の直前及び直後に発生する前記トラックエラー信号の値の差を形成することによりオフセット値を生成するステップと、
   前記オフセット値を考慮にいれたトラックエラー信号を形成するステップと、
   を繰り返す方法。
2. 前記トラックの基本的特性の変化の発生の検知が、ヘッダー領域の検知によりもたらされることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記トラックエラー信号が、プッシュプル方法、３ビーム方法及び差動プッシュプル方法によるトラッキング方法のうちの１つを用いて形成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記スキャナのトラックオフセットにより損なわれる別の信号が、前記トラックエラー信号の代わりに形成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 高密度に連続して配置された情報マークと、極めて低密度な基本的特性の変化を有するトラックを含む光学記録媒体の記録及び／又は再生装置であって、
   トラック制御ループと、トラック特性変化検知器と、オフセット値検知器とを備えており、
   前記オフセット値検知器は、トラック特性変化検知器の出力信号に基づき、トラックの基本的特性変化の検出直前及び直後における、トラック制御ループのトラックエラー信号の値の差を形成することによりオフセット値を生成し、前記オフセット値を前記トラック制御ループに与える、
   装置。

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